Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Теплоємність, перше начало термодинаміки, термохімія
1. Роботу розширення від V1 до V2 можна обчислити за формулою: . Для газоподібного, рідкого чи твердого стану речовини застосовується це рівняння? 2. Робота ізотермічного розширення обчислюється за рівнянням: . Як можна розрахувати роботу стиснення при цієї ж температурі від V2 до V1? Чому це рівняння не застосовується для реальних газів? 3. При переході системи із стану 1 в стан 2 оборотним шляхом роботу розширення можна обчислити за рівняннями: , W = p(V2 – V1) і W = RΔT. У чому відмінність цих рівнянь? 4. Для яких процесів робота розширення обчислюється за рівняннями: W = -ΔU і W = Cv(T1 – T2)? 5. Для яких процесів робота розширення обчислюється за рівняннями: W = R і W = R·T? 6. Виведіть рівняння для розрахунку роботи розширення 1 моля ідеального газу при підвищенні його температури на ΔТ при сталому тиску. 7. Виведіть рівняння для розрахунку роботи, необхідної для ізотермічного стиснення 1 моля ідеального газу від тиску р1 до тиску р2 при температурі Т. 8. Виведіть формулу для розрахунку роботи адіабатного розширення 1 моля ідеального газу при зниженні температури від Т2 до Т1. Врахувати залежність теплоємності від температури. 9. У якому з процесів розширення ідеального газу від об’єму V1 до об’єму V2 робота буде більша: в ізотермічному чи ізобаричному? Чому? 10. 0,45 кг повітря під тиском 26.105 Па займають об’єм 0,11 м3. Визначити роботу, виконану повітрям, якщо об’єм його при сталому тиску збільшується в 2,5 рази. 11. Розрахуйте температуру суміші в процесі змішування 3 кг води при 353К з 6 кг води при 290 К. Прийняти, що теплоємність води Ср дорівнює 76,0 Дж/моль·К і не залежить від температури. 12. Якщо N2 і Ar вважати ідеальними газами, то теплоємність якого з них більше (за помірних температурах) і чому? 13. Поясніть, чому для кожної термодинамічної системи Ср > Сv? 14. Покажіть, як розрахувати кількість теплоти необхідну для нагрівання n молей (g кг) речовини від Т1 до Т2 при сталому тиску. 15. Теплоємність води Ср = 75,3 Дж/моль·К залишається сталою у всьому інтервалі температур існування рідкого стану. Скільки теплоти необхідно витратити для нагрівання 1 кг води при сталому тиску від 25оС до 100оС не переводячи воду в пару). Скільки часу нагрівач в 1 кВт має працювати, щоб дати таку кількість енергії? 16. Обчислите ізобарну теплоємність газоподібного толуолу С7Н8 при Т = 320К. 17. Обчислити теплоємність бензолу С6Н6 при температурі 60оС і атмосферному тиску, використовуючи степеневі ряди залежності теплоємності від температури. 18. Розрахуйте середню теплоємність Ср аміаку в інтервалі температур від 250 до 350 К, якщо його істинна теплоємність виражається рівнянням: Ср = 29,80 + 2,55.10-2Т – 1,67.105/Т2 Дж/моль·К. 19.Залежність істинної мольної теплоємності від температури для сульфіду аргентуму в інтервалі 298-950 К можна виразити рівнянням: Ср = 42,38 + 110,48.10-3Т Дж/моль·К. Розрахувати середню теплоємність Ag2S у зазначеному інтервалі температур. 20. Яка кількість теплоти виділяється або поглинається при розчиненні 148 г NaOH в 1 кг води? 21. Що таке функція стану? Наведіть приклади. 22. Яку кількість теплоти необхідно витратити, щоб 1 кг NaCl розплавити при температурі його плавлення? (ΔНпл. = 20080 Дж/моль). 23. Як залежить внутрішня енергія індивідуальної речовини від температури? Напишіть в диференційному і інтегральному вигляді математичний вираз цієї залежності. 24. Як залежить від температури ентальпія індивідуальної речовини? Напишіть математичний вираз цієї залежності в диференційній і інтегральній формі. 25. Один моль газу ізобарично охолоджується від Т1 до Т2. Напишіть найбільш загальний вираз для зміни ентальпії газу в цьому процесі. 26. Один моль метану, взятий при 25оС і 1,013.105 Па, нагрітий при сталому тиску до подвійного об’єму. Мольна теплоємність метану дається виразом: Ср = 5,34 + 0,0115 Т кал/моль·К. Розрахуйте ΔU і ΔН для цього процесу. Метан можна вважати ідеальним газом. 27. Покажіть, що для ізотермічного розширення ідеального газу ΔН = 0. 28. Теплота розчинення Na2SO3 (т) при 18оС дорівнює –11,30 кДж/моль, а теплота гідратації цієї солі при переході в Na2SO3.7H2O(т) дорівнює –58,16 кДж/моль. Визначити теплоту розчинення Na2SO3.7H2O(т). 29. Розрахуйте зміну внутрішньої енергії при випаровуванні 1 кмоля мурашиної кислоти при її нормальній температурі кипіння 373,8 К, якщо ΔНвип. = 46,1 кДж/моль. 30. Покажіть, що для процесу нагрівання ідеального газу: ΔU + (p2V2 – p1V1) = Cp(T2 – T1). 31. Яке співвідношення між ізохорною і ізобарною теплотами випаровування і чистих рідин, якщо їхня пара підкоряється законам ідеальних газів? 32. Наскільки відрізняються ізобарний і ізохорний теплові ефекти реакції NH3(г) + HCl(г) = NH4Cl(т) при 350 К? 33. Якщо для прямої реакції ізобарний тепловий ефект ΔH більше ізохорного ΔU, то чи збережеться це співвідношення між ΔH i ΔU для зворотної реакції? 34. Розрахувати зміну ентальпії при 25оС для реакції розбавленого водного розчину AgNO3 з розбавленим водним розчином NaCl. 35. Стандартна теплота утворення рідкого ацетону С3Н6О дорівнює -247,7 кДж/моль. Напишіть рівняння реакції, до якої відноситься цей тепловий ефект. Екзо- чи ендотермічна ця реакція? 36. Напишіть рівняння реакції, тепловий ефект якої дорівнює стандартній теплоті згоряння бензолу С6Н6. 37. Поясніть, як розраховується тепловий ефект хімічної реакції за теплотами утворення вихідних речовин і продуктів реакції. 38. Поясніть, як розраховується тепловий ефект хімічної реакції за теплотами згоряння вихідних речовин і продуктів реакції. 39. Обчисліть ентальпію утворення Fe2O3, якщо зміна ентальпії в реакції: Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 ΔH = -110700 Дж/моль, а ентальпії утворення CO2 і CO дорівнюють і Дж/моль. 40. Стандартна теплота згоряння бутану при 25оС дорівнює –2882,5 кДж/моль. Знайти тепловий ефект реакції: 4С + 5Н2 = С4Н10, якщо теплоти утворення СО2 і рідкої води дорівнюють -394,1 і -286,2 кДж/моль відповідно. 41. Виділяється чи поглинається тепло і в якій кількості в процесі фазового переходу: Sмон → Sромб при 298 К ? 42. Виведіть і проаналізуйте рівняння Кірхгоффа залежності теплового ефекту хімічної реакції від температури. 43. Закінчіть рівності і поясніть смисл одержаних рівнянь: і = 44. Що більше: теплота випаровування води ΔНвип. при 20оС чи при 80оС і чому? Теплоємність рідкої води і пари вважати сталими в цьому температурному інтервалі. 45. Теплота випаровування метанолу при 298 К дорівнює 37,5 кДж/моль. Визначте теплоту випаровування метанолу при 320 К. Теплоємності рідкого і газоподібного метанолу візьміть з довідника і вважайте їх незалежними від температури. 46. Визначте тепловий ефект реакції: SO2 + Cl2 = SO2Cl2 (р), при 340 К, якщо прийняти, що теплоємності всіх реагуючих речовин не залежать від температури і дорівнюють теплоємностям при 298 К. 47. Обчислити тепловий ефект утворення AlCl3 при 423 К і стандартному тиску. 48. Залежність теплового ефекту від температури реакції синтезу метанолу із водяного газу: СО + 2Н2 = СН3ОН(г): дається рівнянням: ΔНт = -614600 – 307Т + 0,238Т2. Знайти температуру, за якою тепловий ефект почне збільшуватись з ростом температури. 49. Обчислити, наскільки тепловий ефект при сталому тиску відрізняється від теплового ефекту при сталому об’ємі для реакції: С + СО2 = 2СО, якщо при температурі Т і тиску 1.105 Па, мольні об’єми СО2 і СО дорівнюють відповідно 22257 і 22404 см3/моль, а густина карбону – 2,255 г/см3. 50. Розчинність NH4NO3 при 0оС складає 118 г на 100 г води, а при 25оС – 214 г. Обчислити теплоту розчинності солі. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-10; Просмотров: 61; Нарушение авторского права страницы